直齿斜齿轮.ppt

第十章 齒輪機構Gear mechanisms ? ◎最單純可產生定值轉速比的直接接觸傳動為滾動接觸傳動。但若負荷太大， 將發生滑動現象。 ◎為獲致確定驅動，可在接觸面配置適當的齒形，此類元件就稱為齒輪(Gear)。 雖然其接觸仍有些滑動現象，但是兩軸間之傳動卻可維持一定的轉速比，此 種傳動叫齒輪傳動。 ◎由齒輪所組成用來使輸出件與輸入件的轉速比維持一定的裝置，則稱為齒輪 機構(Gear mechanism)。 ;10-1 齒輪的分類 圖10.1 齒輪的分類 ;10-1-1 平行軸齒輪parallel axes (a)直齒正齒輪(外齒輪) (b)直齒正齒輪(內齒輪) (c)齒條與小齒輪 圖10.2 平行軸齒輪類型 ◎直齒正齒輪(Straight spur gear)為齒腹平行於軸線的圓柱齒輪 。 外齒輪(External gear)為齒輪在外面相接觸，相當於一對外面接觸的滾動圓柱，兩傳動軸的旋轉方向相???，大的稱齒輪(Gear)，小的稱小齒輪(Pinion)。 內齒輪(Internal gear)為小齒輪在一個較大齒輪內面接觸，其中大齒輪又稱環齒輪(Annular or ring gear)，兩傳動軸旋轉的方向相同。 ◎齒條(Rack)可視為半徑無窮大的齒輪，與其嚙合的齒輪為小齒輪，相當於一 圓柱在平面上滾動接觸，可傳遞平移與旋轉的運動。 ; (a)螺旋正齒輪 (b)人字齒輪 (c) 針齒輪 圖10.2 平行軸齒輪類型 ◎螺旋正齒輪(Helical spur gear)齒面的排列與軸向線形成一螺旋角(Helix angle)， ，負荷是由一個齒漸漸轉移至另一個齒。與直齒正齒輪比較，陡振減少、傳 動更均勻、噪音也較少，適用於高速運轉的傳動，其缺點為齒輪需承受軸向 推力。 ◎人字齒輪(Herringborn gear)類似兩個具左、右方向相反螺旋角之螺旋正齒輪的 組合體，可傳達較大荷重。 ◎針齒輪(Pin gear)的齒形由圓銷固定在圓板面上形成，與其嚙合齒輪的齒形是由外擺線所構成，針齒輪多用於儀器上，而不作為傳達功率之用。 ;10-1-2 相交軸(intersecting axes)齒輪 (a)直齒斜齒輪 (b)冠狀齒輪 (c) 螺線斜齒輪 圖10.3 平行軸齒輪類型 ◎直齒斜齒輪(Straight bevel gear)之運動相當於兩個成滾動接觸的截頭圓錐，通 常用於傳遞具正交軸線的運動。若兩個齒輪相同，則稱為斜方齒輪(Miter gear)。 ◎冠狀齒輪(Crown gear)當兩個斜齒輪軸線間的夾角大於90?時其中之一節圓錐 角等於直角，節曲面成為一平面，稱為冠狀齒輪(Crown gear)。 ◎蝸線斜齒輪(Spiral bevel gear)之齒形為曲線，具有不同的螺旋角，齒數可比直 齒斜齒輪少。蝸線斜齒輪由於接觸齒數增加，加以接觸由齒面的一端逐漸行 進而至另一端，故其傳動較直齒斜齒輪平穩安靜，尤其是以高速傳動時為然。 其強度與使用壽命皆較優，且製造成本較直斜齒輪低，但具有軸向側推力。;10-1-3 交錯軸(Non-parallel non-intersecting axes)齒輪 (a)歪斜齒輪 (b)交叉螺旋齒輪 圖10.4 交錯軸齒輪類型 ◎歪斜齒輪(Skew bevel gear)又稱為雙曲面齒輪(Hyperboloidal gear)有沿齒形方 向的滑動，且齒形為直線，兩軸成直角，但不相交。利用不共面軸線的雙曲 面滾動原理，可製得歪斜齒輪。常用於軸線並不相交，但很接近，無法以一 般之螺旋齒輪傳動的場合。製作與安裝較困難，一般機械較少採用。 ◎交叉螺旋齒輪(Crossed helical gear)類似螺旋正齒輪，齒輪為螺旋曲線，其節 曲面為交叉的圓柱體。; (c)戟齒輪 (b)蝸桿與齒輪 圖10.4 交錯軸齒輪類型 ◎戟齒輪(Hypoid gear)其運動相當於兩個成滾動接觸的雙曲面體，比蝸線斜齒 輪強軔、傳動更勻滑、陡振與噪音亦較少。戟齒輪的正確節面雖為雙曲線旋 轉體，但實際上係由近似圓錐面所取代，可用於偏位軸線